【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属制造工艺，具体涉及用于工件增材制造的非连续激光烧结系统、方法及设备。
技术介绍
1、选择性激光熔化工艺的基本过程是：送粉装置将一定量金属粉末送至工作台面，铺粉刮刀将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，光学系统控制激光器按照该层的截面形状对粉末层进行扫描，使金属粉末熔化并与下面已经成形的工件实现部分重熔并凝固成形；当一层截面烧结完成后，工作台面下降一个粉层的厚度，铺粉刮刀又在上面铺上一层均匀密实的金属粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。
2、选择性激光熔化技术中采用的连续激光出光模式，在烧结过程中由于熔化的金属液体在激光反冲力和液体表面张力的作用下会出现熔池头部凸起、熔池尾部扁平的不对称分布形态，易使烧结工件的内部微观结构出现未熔合或过烧等缺陷。同时，在一些待烧结工件的悬垂区域，由于缺乏支撑而使工件悬垂的区域发生翘曲变形，从而凸出粉末表面，影响后续铺粉操作，使工件的最终烧结质量下降，严重的可能使整个工件报废。
3、采用连续波激光出光模式烧结多孔透气工件时，通常采用增加扫描矢量之间的间距值来获得矢量间未熔合区域，然后通过调节相邻烧结层内扫描矢量的扫描角度的方式，来实现三维空间内透气孔的分布。但是由于扫描矢量是连续的，在二维平面内由于前面描述的熔池头部凸起、熔池尾部扁平的不对称分布形态，会导致扫描矢量间的未熔合区域也是不对称分布的，这样在三维空间内形成的透气孔在尺寸和形态上不均匀，影响烧结工件的质量。
4、薄壁结构是选择性激光熔化技术中常
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种用于工件增材制造的非连续激光烧结系统、方法及设备，以解决采用连续激光出光模式影响工件烧结质量的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种用于工件增材制造的非连续激光烧结系统，该系统包括激光器和扫描控制子系统；扫描控制子系统包括嵌入式计数器和晶体振荡器；
3、嵌入式计数器基于预设的非连续激光出光烧结参数对晶体振荡器的基础频率进行分频生成非连续激光出光控制信号，激光器基于非连续激光出光控制信号输出非连续激光，以对工件待烧结区域进行非连续激光出光烧结。
4、本专利技术提供的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统，嵌入式计数器基于预设的非连续激光出光烧结参数对晶体振荡器的基础频率进行分频生成非连续激光出光控制信号，控制激光器输出非连续激光，以对工件待烧结区域进行非连续激光出光烧结，实现了不用外部控制信号就可以控制激光器输出非连续激光的目的，无需额外采用非连续激光器，也无需增加外部的激光器非连续调制设备，不增加额外成本，提高了工件的烧结质量，解决了采用连续激光出光模式影响工件烧结质量的问题。
5、在一种可选的实施方式中，用于工件增材制造的非连续激光烧结还包括xy扫描振镜子系统，xy扫描振镜子系统与激光器和扫描控制子系统进行通信，xy扫描振镜子系统用于在扫描控制子系统的控制下按照非连续激光出光控制信号对工件待烧结区域的微步矢量进行扫描。
6、在一种可选的实施方式中，非连续激光出光控制信号包括上升沿和下降沿，微步矢量包括矢量起点和矢量终点；
7、当xy扫描振镜子系统扫描矢量起点且非连续激光出光控制信号在上升沿至下降沿之间时，激光器发出激光；
8、当xy扫描振镜子系统扫描矢量终点且非连续激光出光控制信号在下降沿至上升沿之间时，激光器关闭激光。
9、本专利技术提供的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统，xy扫描振镜子系统与激光器和扫描控制子系统进行通信，协同控制xy扫描振镜子系统和激光器同步工作，即当xy扫描振镜子系统扫描矢量起点且非连续激光出光控制信号在上升沿至下降沿之间时，激光器发出激光；当xy扫描振镜子系统扫描矢量终点且非连续激光出光控制信号在下降沿至上升沿之间时，激光器关闭激光，避免了异步控制下可能出现的激光出光延迟，从而烧结位置发生位置误差等问题。
10、第二方面，本专利技术提供了一种用于工件增材制造的非连续激光烧结方法，该方法包括：
11、获取工件的待烧结区域以及待烧结区域的非连续激光出光烧结参数；
12、基于非连续激光出光烧结参数并采用上述第一方面或其对应的任一实施方式的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统输出非连续激光；
13、基于非连续激光对工件待烧结区域进行非连续激光出光烧结。
14、本专利技术提供的用于工件增材制造的非连续激光烧结方法，获取工件的待烧结区域以及待烧结区域的非连续激光出光烧结参数；基于非连续激光出光烧结参数并采用上述第一方面或其对应的任一实施方式的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统输出非连续激光，基于非连续激光对工件待烧结区域进行非连续激光出光烧结，实现了不用外部控制信号就可以控制激光器输出非连续激光的目的，无需额外采用非连续激光器，也无需增加外部的激光器非连续调制设备，不增加额外成本，提高了工件的烧结质量，解决了采用连续激光出光模式影响工件烧结质量的问题。
15、在一种可选的实施方式中，非连续激光出光烧结参数包括非连续激光出光频率、激光功率、激光开启时间和激光关闭时间；
16、基于非连续激光出光烧结参数并采用上述第一方面或其对应的任一实施方式的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统输出非连续激光包括：
17、计算激光开启时间与激光关闭时间的比值；
18、基于非连续激光出光频率、激光功率、激光开启时间与激光关闭时间的比值并采用上述第一方面或其对应的任一实施方式的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统输出非连续激光。
19、本专利技术提供的用于工件增材制造的非连续激光烧结方法，计算激光开启时间与激光关闭时间的比值；基于非连续激光出光频率、激光功率、激光开启时间与激光关闭时间的比值并采用上述第一方面或其对应的任一实施方式的用于工件增材制造的非连续激光烧结系统输出非连续激光，实现了按所设定的非连续激光出光烧结参数控制激光器的非连续激光输出，最终实现对所工件待烧结区域进行非连续激光出光烧结。
20、在一种可选的实施方式中，非连续激光出光烧结参数还包括矢量扫描速度和矢量扫描线间距；
21、当工件待烧结区域包括与激光开启时间一一对应的沿微步矢量分布的多个微熔池时，基于非连续激光对工件待烧结区域进行非连续激光出光烧结包括：
22、当为激光开启时间时，在烧结粉面上获取对应微熔池；
23、按照矢量扫描速度和矢量扫描线间距对微熔池进行扫描，并发出激光对微熔池的烧结粉面进行融化，得到对应的烧融液；
24、当为激光关闭时间时，关闭激光使得微熔池的烧融液进行冷却凝固为固态形式；
25、重复激光开启时间和激光关闭时间的烧结操作，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于工件增材制造的非连续激光烧结系统，其特征在于，所述系统包括激光器和扫描控制子系统；所述扫描控制子系统包括嵌入式计数器和晶体振荡器；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括XY扫描振镜子系统，所述XY扫描振镜子系统与所述激光器和扫描控制子系统进行通信，所述XY扫描振镜子系统用于在扫描控制子系统的控制下按照非连续激光出光控制信号对工件待烧结区域的微步矢量进行扫描。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述非连续激光出光控制信号包括上升沿和下降沿，所述微步矢量包括矢量起点和矢量终点；
4.一种用于工件增材制造的非连续激光烧结方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非连续激光出光烧结参数包括非连续激光出光频率、激光功率、激光开启时间和激光关闭时间；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述非连续激光出光烧结参数还包括矢量扫描速度和矢量扫描线间距；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种增材制造设
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求4至7中任一项所述的用于工件增材制造的非连续激光烧结方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于工件增材制造的非连续激光烧结系统，其特征在于，所述系统包括激光器和扫描控制子系统；所述扫描控制子系统包括嵌入式计数器和晶体振荡器；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括xy扫描振镜子系统，所述xy扫描振镜子系统与所述激光器和扫描控制子系统进行通信，所述xy扫描振镜子系统用于在扫描控制子系统的控制下按照非连续激光出光控制信号对工件待烧结区域的微步矢量进行扫描。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述非连续激光出光控制信号包括上升沿和下降沿，所述微步矢量包括矢量起点和矢量终点；
4.一种用于工件增材制造的非连续激光烧结方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非连续...
【专利技术属性】
技术研发人员：李黎，吴通海，韦力强，刘江国，曾维桥，王鹏飞，张逢春，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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